Проект проходки и крепления горизонтальной горной выработки

Размещено на http://www.allbest.ru

Курсовой проект

Проект проходки и крепления горизонтальной горной выработки



1. Определение сечения горной выработки выработка проходка горный

Задание: определить размер и площадь транспортной выработки, транспортная машина ТОРО-400. Выработка прямоугольно сводчатой формы, коэффициент крепости парод f=12 (ТОРО-400: мощность ДВС - 215 лс. Габариты: длина - 8320 мм, ширина - 2333 мм, высота - h=2130 мм).

Решение: определение сечения горной выработки зависит от горнотехнических условий и ее значения, и определяется исходя из габаритных размеров сосудов обеспечивающих производительную мощность в единицу времени и минимальными затратами установленными правилами безопасности.

При использовании самоходного оборудования в выработках, предназначенных для транспортирования руды и сообщения с очистными забоями по правилам безопасности должны приниматься следующие зазоры:

Минимальный зазор между наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки или размещенным в выработке оборудованием: со стороны прохода людей a=1200 мм., с противоположной стороны b=500 мм.

Минимальный зазор со стороны свободного прохода людей при устройстве пешеходной дорожки высотой 300 мм и шириной 800 мм: a=1000 мм.

Минимальная высота свободного прохода по всей ширине выработки от почвы h2=1800 мм. Ширина машины d=2333 мм. Высота h=2130 мм. Ширина проезжей части при движении со скоростью до 10 км/ч A=d. Уширение выработки на поворотах 0,3-0,5 м.

По заданию необходимо определить размеры и площадь поперечного сечения транспортной выработки для однопутного движения машины ТОРО-400, скорость до 10 км/ч. Выработка прямоугольно-сводчатого формы, закреплена набрызгбетоном толщиной 50 мм; коэффициент крепости парод f=12.

По технической характеристике ТОРО-400 имеет ширину d=2333 мм, высоту h=2130 мм, ширину профиля покрышки C=430 мм.

В выработке предусматриваем дорожное покрытие II типа общей толщиной hn=300 мм.

Ширина проезжей части определяется по формуле:

A=d=2333 мм.

Ширина выработки с учетом скорости движения:

B=a+A+b=1200+2333+500=4033 мм

Ширина выработки при наличии крепи (ширина выработки в проходке):

B1=B+2д=4033+2*50=4133 мм

Высота коробового свода при f=12:

h0=B1/4=4133/4=1033,2 мм

Минимальная высота выработки по оси в свету должна быть не менее:

Hc=h+e+dт=2130+500+600=3230 мм

Где dт=600 мм - диаметр вентиляционной трубы;

е=500 мм - зазор между кабиной и вентиляционной трубой;

Высота вертикальной стенки от уровня дорожного покрытия:

h1=Hc-h0=3230-1033,2=2196,8 мм

Высота вертикальной стенки со стороны пешеходной дорожки:

h2=h1-300=2196,8-300=1896,8 мм

Высота вертикальной сетки от почвы выработки:

h3=h1+hn=2196,8+300=2496,8 мм

Площадь поперечного сечения выработки в свету:

Sсв=B*(h1+0,175*B)=4,03*(2,19+0,175*4,03)=11,6 м

Проектная площадь сечения выработки (вчерне):

Sч=B1*(h3+0,175*B1)=4,13*(2,49+0,175*4,13)=13,2 м

Радиус осевой и боковой дуг в свету:

R=0,905*B=0,905*4033=3649,8 мм

r=0,173*B=0,173*4033=697,7 мм

Высота выработки в проходке (вчерне):

H0=h3+h0+ д=2496,8+1033,2+50=3630 мм

2. Расположение коммуникаций

В горных выработках на основании паспортов крепления размещаются магистрали трубопроводов основное оборудование и коммуникации необходимые для нормальной работы очистных и подготовительных участков рудников.

Для размещения коммуникаций, как правило, не требуется специального расширения выработок.

Коммуникации силовых сетей напряжением 127 В, 380 В, 6000 В, выполнены бронированными кабелями сечением до 95 мм². Количество прокладываемых кабелей ориентировочно принято 4. Во всех выработках предусматривается прокладка 2-4 кабелей телефонной связи и сигнализации. Магистральные трубопроводы рабочего водоснабжения приняты диаметром 100 мм.

Трубопроводы сжатого воздуха принимаются до 200 мм. В выработках с расширенным проходом диаметр трубопровода может быть увеличен до 350 -400 мм. Трубопроводы рабочего водоснабжения и сжатого воздуха располагают со стороны прохода для людей. Такое расположение целесообразно с точки зрения монтажа и эксплуатации этих коммуникаций. В выработках где ширина свободного прохода принята равной 700 - 750 мм.; коммуникации располагают не ниже 1800 мм. от уровня балласта или пешеходной дорожки.

В выработках имеющих расширенный проход высота подвески коммуникаций допускается ниже уровня 1800 мм.

Кабели телефонной связи и сигнализации и силовые кабели располагают на стороне противоположной свободному проходу.

Трубопроводы в горных выработках крепят на подвесках, кронштейнах, а так же укладывают на почву, используя деревянные подкладки.

Осветительную арматуру прикрепляют к перекрытию выработки.

Расчет параметров и паспорта БВР

При проведении выработки рассчитывают удельный вес и общий расход ВВ, число и глубину шпуров комплекта величины заряда и другие показатели. Выбор ВВ производится по перечню рекомендуемых промышленных ВВ. Принимаем для зарядки шпуров гранулированное ВВ гранулит АС-8, который рекомендуется для парод средней крепости и крепких.

Для изготовления патронов боевиков принимаем патронированное ВВ типа аммонал.

Расчет количества шпуров.

Число шпуров на забой определяем по формуле:

N=1.27 *(q*Sпр/ A*d²*a)

Где q - удельный расход ВВ на 1м³ взрываемой горной массы в массиве, (кг/м³⁾.

Где е - коэффициент работоспособности ВВ.

е= 525/Р

Где Р - работоспособность применяемого ВВ (см^3 ). Работоспособность гранулита АС-8 находится в пределах 400 - 430 см³. Принимаем Р=410 см³, тогда:

е=525/410=1,28 см³

f - коэффициент крепости пород по шкале профессора М.М. Протодьякона. По заданию f=12

Snp - площадь поперечного сечения выработки в проходке Snp = 13,2, тогда:

кг/м³

Удельный расход ВВ, необходимого для взрывания 1м³ в массиве, зависит от физико-технических свойств, взрываемых пород (в первую очередь от крепости пород) степени залегания, глубины разработки, мощности взрываемых массивов, их однородности, трещиноватости, типа ВВ, взрываемости и ряда других факторов.

a - коэффициент заполнения шпура (отношение длины заряда к длине шпура). В условиях шахт неопасных по газу и пыли, и по рекомендации СНиП в зависимости от диаметра патрона ВВ и коэффициента крепости пород. Величину заполнения шпуров принимаем равной 0,5-0,75. Для расчетов принимаем а=0,65.

b - коэффициент относительной концентрации энергии в единицу объема ВВ, принимаем b=0,8-1,4.

? - плотность ВВ в шпуре или патроне (кг/м³), для гранулита А6=900-1100 кг/м³, принимаем ?=1000 кг/м³.

d - диаметр патрона ВВ или диаметр шпура при не патронированном ВВ, принимаем d=45 мм=0,045 м (Бумер Н-15).

На основании всего выше перечисленного определяем число шпуров на забой:

шп

Полученное число шпуров на забой уточняем по формуле Покровского (нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. М. 1986 г.).

Где S_пр - проектная площадь сечения забоя (м²);

Ю - величина КИШ от 0,85-0,99, принимаем 0,9;

? - весовое количество ВВ приходящееся на единицу длины шпура.

При диаметре шпура равном 45 мм и плотности заряжания 1 гр/см³ расчетная вместимость 1 м шпура для гранулированных ВВ ?=1,59 кг/м.

a - коэффициент заполнения шпура. В зависимости крепости пород следует принимать величину заполнения шпуров 0,7-0,85. Для расчетов принимаем а=0,8.

q - удельный расход ВВ определяем по формуле Покровского:

q=q₁*k_зп*k_сп*e, кг/м³

q=1*1,9*1,4*0,89=2,37 кг/м³

Где q₁ - удельный заряд условного ВВ, при f=10-14, q₁=1,1-1 кг/м³;

K_зп - коэффициент зажима породы, определяется по формуле:

K_сп - коэффициент структуры пароды и определяется в зависимости от свойств массива. Для пород с неправильными залеганиями, мелкой трещиноватостью k_сп=1,4.

е - коэффициент относительной работоспособности ВВ, есть отношение эталонной работы взрыва аммонита №6 ЖВ к работе применяемого ВВ. Для гранулита АС-8 е=0,89.

e=A_эт/A_вв=0,89

Расчетные коэффициенты эквивалентных зарядов ВВ по идеальной работе взрыва (эталон - аммонит №6ЖВ)

Таблица 1

Взрывчатое вещество
Аммонал скальный №3	0,8
Детонит М	0,82
Гранулит АС-8В	0,89
Гранулит АС-8	0,89
Акванит АРЗ-8	0,89
Аммонал М-10	0,9
Аммонал водоустойчивый	0,9
Гранулит АС-4	0,98
Гранулит АС-4В	0,98
Граммонит 79/21	1,0
Аммонит №6ЖВ	1,0
Гранулит М	1,15

Глубина шпуров в забое с неустойчивыми пародами не должна превышать величину допустимого обнажения пород:

L_шп=(0,5/1)*B, м,

L_шп=0,57*4,03=2,3 м

Где L_шп - длина шпура (м),

B - ширина выработки при В=4,03 м,

Для самоходных бурильных установок наименьшая трудоемкость проведения выработки достигается при глубине шпуров 2,1-3,6 м.

В стесненных условиях, а так же при бурении бурильными установками чаще всего применяют прямые врубы. Выбираем тип вруба - прямой. Глубина всех шпуров принята равной 2,3 м, так как применяем компенсационные шпуры. Принимаем установку для бурения шпуров «Бумер» фирмы «Атлас Копка» (Швеция) (глубина бурения до 4,3 м, диаметр шпура 45 мм).

Все шпуры по назначению и последовательности взрывания подразделяются на: врубовые, вспомогательные и отбойные.

Врубовые шпуры чаще всего располагают в центральной части забоя и взрывают в первую очередь. Взрыванием этих шпуров создают дополнительную обнаженную плоскость, улучшающий показатели взрывов остальных шпуров.

Отбойные шпуры размещают по периметру выработки и взрывают в последнюю очередь. Между врубовыми и отбойными шпурами располагают вспомогательные шпуры. Число вспомогательных шпуров зависит от поперечного сечения выработки. Учитывая небольшое число и труд работу зарядов врубовых шпуров, принимаем увеличенную длину врубовых шпуров на 0,2 м, то есть:

L_вр=L_шп+0,2=2,3+0,2=2,5 м

Линию наименьшего сопротивления (ЛНС) - это кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей открытой поверхности и определяется по формуле:

Где m - коэффициент сближения зарядов (0,6-1,3), принимаем m=1,

? - вместимость 1 метра шпура, определяется по формуле:

?=р*d²*?/4 кг/м,

?=3,14*0,045²*1000/4=1,59 кг/м,

На основании норм технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки ЛНС для отбойки шпуров диаметром 45 мм W=0,75 м при f=12-14. При применении шпуров другого диаметра необходимо учитывать поправочный коэффициент:

к=(d/42)ⁿ,

Где n=0,5-1. Меньшее значение n применяется для крепких монолитных пород при f более или равным 15. При n=1, k=45/42=1,07, тогда W=0,75*1,07=0,80 м.

На основании опыта проведения выработок в аналогичных условиях и характеристики пород принимаем прямой тип вруба.

Число компенсационных шпуров определяется по формуле:

N₀=(Ю*L_шп/A)³/V_0, шп,

N₀=(0,9*2,3/9,35)³/3656,1375=3 шп

Где Ю - коэффициент использования шпура,

L_шп - глубина шпура (см),

А - масштабный коэффициент, А=9,35,

V₀ - объем компенсационного и вычисляется по формуле:

V₀=р*d²*L_шп/4, см³,

V₀=3,14*4,5²*230/4=3656,1375

Таким образом, выбираем прямой тип вруба с 8 врубовыми и 3 компенсационными шпурами.

Для обеспечения заданных размеров и формы поперечного сечения выработки, равномерного дробления породы, сосредоточенного отброса породы от забоя, высокого КИШ, уточняет требуемое число шпуров графически на схеме поперечного сечения выработки. Расстояние между шпурами принимаем равное:

a=m*W, м,

a= 1*0,55=0,55 м,

Где m - коэффициент сближения зарядов, равен 0,6-1,3, принимаем m=1.

Полученное расчетным и графическим путем необходимое число шпуров проверяем 3-мя опытными взрываниями. На их основании корректируем глубину и расположение шпуров, количество ВВ в шпурах добиваясь, что бы величина КИШ была в пределах 0,85-0,9 м.

Скорректированные параметры БВР на основании опытных взрываний и данных о проведении выработок в аналогичных условиях принимаем в качестве паспортных.

Количество врубовых шпуров: N_вр8шп.

Количество компенсационных шпуров: N_ком=3 шп.

Количество вспомогательных шпуров: N_всп=12 шп.

Количество отбойных шпуров: N_отб=17 шп.

N_общ= N_вр+ N_ком+N_всп+ N_отб=40 шп.

Расход ВВ.

Расход ВВ на расчетную величину продвижения забоя за цикл определяем по формуле:

Q_общ=q*S_пр*L_шп, кг,

Q_общ=2,37*13,2*2,3=71,95 кг.

Величина заряда на один шпур составит:

q_ср=Q_общ/ N_общ, кг,

q_ср=71,95/37=1,91 кг.

Величина заряда во вспомогательных и отбойных шпурах при их одинаковой длине равна:

q_всп=q_отб=q_ср=1,91 кг.

Величина заряда во врубовых шпурах но 20% больше, чем в остальных и составит:



q_вр=1,2*q_ср, кг,

q_вр=1,2*1,91=2,29 кг.

Общий расход ВВ на цикл фактически составит:

Q_общ=N_вр*q_вр+N_всп*q_всп+N_отб*q_отб, кг,

Q_общ=8*2,29+12*1,91+17*1,91=73,71 кг.

Общий расход патронированного ВВ составит:

Q_{аммонала}=0,2*(N_вр+N_всп+N_отб), кг,

Q_{аммонала}=0,2*(8+12+17)=7,4 кг.

Уходка забоя за цикл при достигнутом значении КИШ=0,9 составит:

L_ух=Ю*L_шп, м,

L_ух=0,9*2,3=2,07 м.

Объем горной массы отбиваемой за цикл будет равна:

V=(S_пр*L_шп)+V_в.к., м³,

V=(13,2*2,3)+0,33=30,69м³.

Где V_в.к. - объем горной массы водоотливной канавки (м³):

V_в.к.=0,4*0,4*L_ух, м³,

V_в.к.=0,4*0,4*2,07=0,33м³.

Параметры патрона боевика.

· Тип ВВ - аммонал.

· Масса одного патрона ВВ - 0,2 кг,

· Длина патрона - 0,2 м,

· Диаметр патрона - 36 мм.

Величина зарядов каждого шпура аммоналом составит 0,2 кг (1 патрон-боевик).

Величина заряда гранулированного ВВ:

· В отбойных и вспомогательных шпурах:

q_гр.отб.=q_гр.всп.=q_ср.-q_{патрон-боевик}, кг,

q_гр.отб.=1,91-0,2=1,71 кг.

Для вспомогательных шпуров расчет тот же.

· Во врубовых шпурах:

q_гр.вр.=q_гр.вр.-q_{патрон-боевик}, кг,

q_гр.вр.=2,29-0,2=2,09 кг.

Длина заряда гранулированного ВВ:

· В отбойных и вспомогательных шпурах:

L_гр.всп.=q_{гр.всп..}/х, м,

L_гр.всп.=1,71/1,59=1,07 м.

· Для врубовых шпуров:

L_гр.вр.=q_гр.вр./х, м,

L_гр.вр.=2,09/1,59=1,31 м.

Величина не до заряда ВВ в шпурах составит:

· В отбойных и вспомогательных шпурах:

L_{нед.всп.}=L_{нед.отб.}=L_шп.отб. - (L_{пат.боев.}+L_гр.отб.)=2,3 - (0,2+1,07)=1,03 м.

· Для врубовых шпуров:

L_нед.вр=L_шп,вр. - (L_{пат.боев.}+L_гр.вр)=2,5 - (0,2+1,31)=0,99 м.

Расход средств инициирования (СИ) на цикл:

1. Комплект EXEL - по количеству врубовых, отбойных и вспомогательных шпуров - 37 шп.

2. Длина волновода - 6 метров.

3. Д.Ш. - 15 метров.

4. Э.Д. - 2 штуки.

5. Магистральные провода - 200 метров.

Сумма шпурометров на забой составит:

L_общ=L_шп.вр.*N_вр+L_{шп.комп.}*N_комп.+L_всп*N_всп+L_отб*N_отб, шп. м,

L_общ=2,5*8+2,3*3+2,3*12+2,3*17=93,6 м.

Количество шпурометров на 1 м³ горной массы составит:

Q_шп.м=L_общ/V, шп. м/м³,

Q_шп.м=93,6/30,69=3,05 шп. м/м³.

Расход ВВ на 1 м³ горной массы составит:

Q_вв=Q_общ/V, кг/м³,

Q_вв=73,71/30,69=2,4 кг/м³.

Расход комплектов ВВ неэлектрического способа взрывания:

N/V_общ=37/30,69=1,21 шт./м³.

Расход волноводов:

6*N/V=6*37/30,69=222/30,69=7,23 м/м³.

Расход ДШ:

15/V=15/30,69=0,49 м/м³.

Расход магистральных проводов:

200/V=200/30,69=6,52 м/м³.

Паспорт БВР.

Паспорт БВР должен включать:

а) схему расположения шпуров, наименование ВВ, данные о способе заряжания, число шпуров, их глубине и диаметре, массе и конструкции зарядов и боевиков, последовательности и количестве порядка взрывания зарядов, материале забойки и ее длине, схему монтажа взрывной (электровзрывной) сети с указанием длины (сопротивления), количество ступеней замедлений, схемы и времени проветривания забоев.

б) величину радиуса опасной зоны.

Опасная для человека зона действия воздушной волны определяется по формуле:

в) указания о местах укрытия взрывника (мастера-взрывания) и рабочих на время производства взрывных работ.

г) указание о расстановке постов охраны или оцепления, расположения предохранительных устройств, предупредительных и запрещающих знаков, ограждающих доступ в опасную зону или к месту взрывных работ.

3. Выбор типа крепи и расчет расхода крепежных материалов

Диапазон крепости для различных видов крепи следующий:

1. f= 3 + 9 - деревянная, монолитно бетонная.

2. f= 4 -^- 9 и выше - штанговая и комбинированная.

3. /= 7 ** - 12 и выше - набрызг-бетонная.

Выбор типа и конструкция крепи предопределяется устойчивостью массива пород окружающего выработку, которое зависит от множества горногеологических и горнотехнических факторов: прочности пород, их напряженного состояния, степени колебания ослабления пород в массиве, формы и размеров выработки, глубины ее заложения и т.д., взаимосвязь между которыми установить весьма трудно. Поэтому на практике выбор типа крепи в значительной степени определяется предшествующим опытом ее эксплуатации в сравнимых условиях. Наряду с этим при предварительном назначении вида крепи, рекомендуется учитывать прочностные свойства пород и глубину заложения выработки, пользуясь безразмерным параметром:

Н j / Ксж

Н - глубина заложения выработки.

j - плотность пород вышележащей толщи.

Ксж - длительная прочность пород на сжатие.

1. При значении Н * j / Ксж < 0.1 породы можно считать устойчивыми. Рекомендуется набрызг-бетонная крепь небольшой толщины 2-5 см.

2. При 0.1 < Н * j / Ксж < 0.3 породный массив требует крепление. Рекомендуется штанговая и комбинированная крепи.

3. При 0.3 < Н * j' / Ксж < 0.45 принимаются монолитно-бетонная, деревянная, металлическая податливая крепь. Возможно, применение комбинированной крепи.

Крепление горных выработок осуществляется с соблюдением ЕПБ, ПТЭ, а так же в соответствии с типовыми паспортами крепления.

При выборе крепи необходимо руководствоваться следующими условиями:

1. В весьма устойчивых породах (1-я категория) - выработка проходится без кровли.

2. В устойчивых породах (2-я категория) - выработки проходятся без крепи, а при проведении их по трещиноватым породам или породам склонным к выветриванию применять набрызг бетон толщиной 2-3 см.

3. В породах средней устойчивости (3-я категория) - применять штанговую или комбинированную крепь.

4. В неустойчивых породах (4-я категория) - применять поддерживающие. крепи, деревянную, бетонную или арочную металлическую.

5. В весьма неустойчивых породах (5-я категория) - применять арочную металлическую с повышенной плотностью установки рам, а так же комбинированную с дополнительным упрочнением пород штангами.

Набрызгбетонная крепь

Набрызгбетонная крепь возводится в крепких трещиноватых породах для предохранения их от выветривания и предотвращения от отдельных вывалов. Толщина крепи принимается одинаковой по всему периметру выработки. Проектная марка набрызгбетона 300-400. Для получения набрызгбетона используется цемент и песок при их соотношении 1:3 до 1:5 песок и мелкий щебень. Цемент рекомендуется марки не ниже 400. В песке не должно быть комков глины, суглинков. Толщина слоя набрызгбетонной крепи в зависимости от крепости пород представлена в таблице



Таблица 2. Толщина набрызгбетонной крепи

	Толщина крепи, см
7 - 9	4 - 6
10 - 12	3 - 5
более 12	2 - 3

Для ускорения твердения в бетон добавляют фтористый натрий, тонкомолотый алюминиевый спек и другие компоненты в количестве 2-5% от массы цементы.

5. Описание схемы проведения выработок

Под способом проведения горной выработки понимают совокупность производственных процессов, выполняемых в необходимой последовательности для образования и сохранения полости в массиве горных пород определенного поперечного сечения и протяженности.

Для различных горно-геологических и горнотехнических условий на основании производственного опыта и научных исследований разработан ряд технологических схем проведения горных выработок, которые характеризуются взаимосвязью во времени основных и вспомогательных процессов и средств механизации работ.

Проходческие процессы проведения горных выработок подразделяются на основные и вспомогательные.

Основными технологическими процессами являются:

· Разрушение и отбойка породы полезного ископаемого от массива в забое,

· Погрузка и транспортировка горной массы из проходческого забоя,

· Возведение постоянной крепи.

Вспомогательными процессами являются процессы, которые обеспечивают нормальные условия для выполнения основных проходческих операций:

· Возведение временной крепи,

· Настилка рельсовых путей или наращивания,

· Оборудование водосточной канавки,

· Наращивание вентиляционных, воздушных и водяных труб, силовых, контрольных и телефонных кабелей.

Вентиляционные трубы не должны отставать от продвижения забоев в горизонтальных выработках более 10 м, в восстающих более 6 м.

1) Вентиляционные трубы подвешиваются в горизонтальных выработках на кронштейнах, на высоте не менее 1,6 м, с противоположной стороны от прохода людей. В восстающих выработках в восстающих выработках вентиляционные трубы нужно размещать так, чтобы не мешать проходу людей.

Канаты, троса и проволока, на которых подвешиваются вентиляционные прорезиненные рукава, должны быть заземлены в начале и в конце их.

2) Запрещается подвешивать трубы за растяжки троллейного провода или кронштейны электрического кабеля.

3) Водяные и воздушные трубопроводы подвешиваются под вентиляционными трубами на высоте не менее 1,5 м.

Воздушные и водяные трубы в выработках, в которых имеются электрические проводки, должны быть заземлены через местный заземлитель.

4) Высота прокладки труб на пересечении выработок должна быть не менее 1,8 м. Отставание временных магистралей рабочего водоснабжения и сжатого воздуха от груди забоя не должно превышать 40 м.

5) После приведения забоя в безопасное состояние начинается уборка горной массы из проходческого забоя.

6. График организации работ

При проведении выработок различают следующие виды горно-проходческих процессов: основные, вспомогательные и подготовительно заключительные.

Основные процессы - это такие процессы, которые выполняют в забое проводимой выработки и относят непосредственно к проведению креплений выработки.

К вспомогательным относят процессы, которые обеспечивают нормальные условия для выполнения основных проходческих операций.

В зависимости от принятого способа организации работ основные проходческие процессы выполняют последовательно и некоторые из них совмещают во времени и ведут параллельно.

Все горнопроходческие процессы в совокупности составляют цикл.

Проходческий цикл - это совокупность основных проходческих процессов необходимых для продвигания выработки на заданную величину за определенный промежуток времени (обычно кратный смене).

Время выполнения одного цикла работ называют продолжительностью цикла.

Необходимо организовать работу по проведению выработки так чтобы отдельные процессы планомерно чередовались или совмещались, выполнялись ритмично, рабочие знали объем работ, который им необходимо выполнить, а так же время выполнения.

При решении вопроса о последовательности проходки и крепления необходимо руководствоваться результатами проверки устойчивости пород окружающих выработку. Если породы не устойчивы, то крепить выработку можно с отставанием от забоя на 5 - 10 м. В этом случае целесообразно одну из смен на протяжении суток выделить для крепления.

В других случаях выработку обычно крепят после окончания проходки.

Наращивание постоянного железнодорожного пути, бетонирование канавки и настилка трапов осуществляется периодически через каждые 150 - 200 м с остановкой работ в забое.

Продолжительность операций проходческого цикла составит: Уборка забоя. Потребное количество смен на цикл при бурении шпуров * 420 =… мин. Продолжительность рабочего дня на подземных работах - 7 часов. Количество смен в сутки - 3. Число рабочих дней в месяц - 24. Проветривание забоев осуществляется в межсменный перерыв. На основании продолжительности операций строится график организации работ.

7. Расчет проветривания выработки

После взрыва зарядов в шпурах из забоя должны быть удалены образовавшиеся газообразные продукты, часть из которых является ядовитыми (окись углерода СО, диоксид азота NO₂ и др.). В забой разрешается входит только после его проветривания. Проветривание выработок при их проведении может осуществляться при помощи вентиляторов местного проветривания или общешахтной струи воздуха.

Проветривание тупиковых выработок осуществляется в основном вентилятором местного проветривания. Проветривание выработки осуществляется нагнетательным способом.

Технические условия:

1) Длина выработки: L=50 м.

2) Сечение выработки: S_пр=13,2м³.

3) Количество взрываемого ВВ: А=73,71 кг.

4) Время проветривания: t=1800 сек.

5) Количество ядовитых газов, выделяющихся при взрывании 1 кг ВВ в пересчете на условную окись углеродов: В=40 л/кг.

6) Минимальная скорость движения воздуха: V=0,25 м/с.

7) Количество людей одновременно работающих в забое: n=3

8) Количество воздуха на одного работающего человека: q=0,1м³/с.

9) Наличие дистанционного отбора воздуха не требуется.

Расчет потребности количества воздуха для проветривания забоя:

1. По газовыделению при взрывных работах:

м³/с,

м³/с.

Где k_об - коэффициент обводненности горизонтальных и наклонных выработок (для условий Малеевского рудника при слабообводненных породах k_об=0,8).

K_ут.тр - коэффициент утечек воздуха в трубопроводе (при L=50 м этот коэффициент равен 1,04).

2. По количеству одновременно работающих людей в забое:

Q=q*n=0,1*3=0,3м₃/с.

3. По минимальной скорости движения воздуха:

Q=S_пр*V=13,2*0,25=3,3м₃/с.

4. По мощности ДВС:

В случае применения самоходного оборудования с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) применяется формула:

Q=N*q_лс/60 м³/с,

Q=215*5/60=17,92м³/с.

Где N - мощность ДВС ПТМ, лс (1 лс=0,735кВт).

q - удельный расход воздуха на 1 лс ДВС, по правилам безопасности q_лс=5м³/с.

5. Минимально допустимую скорость движения воздуха:

Делается проверка на минимальную допустимую скорость движения воздуха по выработке - 0,25 м/с (по газовому фактору) и 0,3 м/с (по полевому фактору) по формуле:

V?Q/S_пр м/с

0,25>17,92/13,2=1,36 м/с

6. Производительность вентиляторов по максимальной потребности воздуха:

Q=Q_max/r м³/с

Q=17,92/0,934=19,19 м³/с

Где Q_max - максимальное значение потребности количества воздуха для проветривания забоя (м³/с).

r - коэффициент доставки по трубопроводу (при длине трубопровода до 100 м коэффициент доставки равен 0,934).

Определим ориентировочный диаметр трубопровода по формуле:

м

С учетом поперечного сечения выработки и габаритов применяемого оборудования выбираем вентиляционный рукав диаметром 1000 мм.

7. Депрессия вентилятора равна:

H_в=Q²*R*r=17,92²*2*0,934=599,86 мм водного столба.

Где R - сопротивление трубопровода (при длине и диаметре трубопровода, соответственно равными 50 м и 1000 мм R=2), 1 мм водного столба = 9,8Па.

8. Количество воздуха подаваемого к вентилятору:

Q_вх=Q_вен/0,7=13*2/0,7=37,1 м³/с

Тип вентилятора ВМЭ - 8 м в количестве 2 штук. Производительность Q_в=13м³/с, депрессия 4200 - 800Па (1 мм водяного столба равен 9,8Па).

До забоя будет поступать:

Q_заб=Q_в*к=13*2*0,934=24,3м³

Правила безопасности при провидении и креплении горных выработок

Крепление всех горных выработок должно производиться своевременно и в соответствии с утвержденными для них паспортами крепления и управления кровлей. Паспорта крепления и управления кровлей могут быть типовыми, но в них должны быть отражены конкретные условия по каждой проводимой выработке. Все пустоты за крепью должны быть заложены или забучены. Паспорта составляются начальником участка в соответствии с «Инструкцией по составлению паспортов крепления и управления кровлей горных выработок в шахтах». С паспортом крепления ознакамливаются ИТР участка и рабочие участвующие в креплении горной выработки под роспись. Все горизонтальные выработки, по которым производится транспортирование грузов, должны иметь на прямолинейных участках расстояния между крепью или между размещенным в выработках оборудованием и трубопроводами не менее 0,7 м (свободный проход для людей), а с другой стороны не менее 0,25 м - при деревянной крепи.

8. Технико-экономические показатели проходки

1. Уходка забоя за цикл - 2.34 м.

2. Уходка забоя за смену - 2.34 м.

3. Уходка забоя за сутки - 2.34 * 3 = 7.02 м.

4. Уходка забоя за месяц - 7.02 * 24= 168.48 м.

5. Производительность труда проходчиков на проходке выработки.

П_т.пр=(S_пр*L_ух)/N_пр=(13,2*2,07)/2=13,66 м³ г.м. / чел. в смену.

Nnp - количество проходчиков = 1.

6. Производительность труда крепильщиков и проходчиков на проходке и креплении горной выработки.

П_т.пр+кр=(S_пр*L_ух)/(N_пр+N_кр)=(13,2*2,07)/(1+2)=9,1 м³ г.м. / чел. в смену. ^



Список литературы

выработка горный проект

1. «Горное дело» М. Недра 1973 г. Астафьев Ю.П., Несмотряев, Федоренко.

2. «БВР» М. Недра 1983 г.

3. «Справочник по креплению горных выработок» М. Недра 1976 г.

4. «Основы горного дела» Егоров П.В. МГУ 2000 г.

5. «Задачник по проведению и креплению горных выработок.» Шехурдин 6. ЕПБ при разработки рудных и рассыпных месторождений» 1977 г.

7. «Расчет параметров и паспорта Б.В.Р.» Шапошников С.Н. 2006 г.

Размещено на Allbest